Progresos en fuentes de luz de 148 nm para la medición precisa de la transición nuclear de 229mTh

Resumen El núcleo de torio-229 posee una transición nuclear de energía notablemente baja (~8.4 eV, correspondiente a una longitud de onda de ~148 nm), que es la primera excitación nuclear confirmada que puede ser manipulada coherentemente por láseres de ancho de línea estrecho. En consecuencia, esta transición ha suscitado un amplio interés en las últimas décadas. Debido al pequeño tamaño nuclear y su fuerte resistencia a perturbaciones ambientales, el reloj nuclear basado en torio es teóricamente capaz de lograr una incertidumbre fraccionaria de frecuencia sin precedentes en el nivel de 10^-20, lo que ofrece grandes promesas como un estándar de frecuencia de próxima generación. Entre los ingredientes clave de dicho reloj nuclear basado en torio, una fuente de excitación de 148 nm de alto rendimiento es de vital importancia. Dado que la viabilidad de excitar directamente la transición, así como el rendimiento general del reloj, depende en gran medida de la disponibilidad y calidad de tal fuente, el desarrollo de fuentes láser de 148 nm de alta calidad representa una frontera para los científicos a nivel mundial. En este artículo, proporcionamos una visión general sistemática del desarrollo de las actuales fuentes láser de 148 nm. Primero, introducimos brevemente la motivación científica para la espectroscopia de alta precisión de la transición nuclear del torio y los requisitos técnicos correspondientes para las fuentes láser de 148 nm. Luego, resumimos cuatro tipos principales de esquemas de generación de fuentes de 148 nm existentes y sus principios de funcionamiento, junto con los avances recientes en las mediciones de transición nuclear utilizando tales fuentes. Finalmente, discutimos posibles direcciones futuras.